JP2000089771A - Phase switching device - Google Patents

Phase switching device

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JP2000089771A
JP2000089771A JP10258203A JP25820398A JP2000089771A JP 2000089771 A JP2000089771 A JP 2000089771A JP 10258203 A JP10258203 A JP 10258203A JP 25820398 A JP25820398 A JP 25820398A JP 2000089771 A JP2000089771 A JP 2000089771A
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JP
Japan
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phase
phase switching
processing means
coefficient
detection
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JP10258203A
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Japanese (ja)
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Katsushi Yamada
勝志 山田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital signal processed phase switching device reducing the occurrence of an abnormal sound at time of phase switching and always keeping phase switching operation and responsiveness on acoustic feeling. SOLUTION: This device is provided with a digital signal processor(DSP) 104 containing a multiplication processing part 111 switching an input digital audio signal becoming a phase switching object to a positive phase or an opposite phase, a detection processing part 112 detecting the amplitude state of the input digital audio signal and a coefficient renewal processing part 113 controlled by the detection processing part 112 and renewing a multiplication processing coefficient based on the multiplication processing part 111 at the timing dependent on the detected amplitude state. Then, the digital signal processor(DSP) 104 is constituted so that its phase switching is controlled by a control part 110 based on a phase switching key 109.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は位相切替装置、特
に、各種オーディオ装置内の位相切替機能として、ディ
ジタル信号処理によって出力信号の位相を入力信号に対
して正相または逆相に切り替える位相切替装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase switching device, and more particularly to a phase switching device for switching the phase of an output signal to a normal phase or a reverse phase with respect to an input signal by digital signal processing as a phase switching function in various audio devices. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下図面を参照しながら従来のこの種位
相切替装置について説明する。図8は従来の位相切替装
置の一例を示す要部ブロック図、図9は図8に示す位相
切替装置の位相切替時における異音発生を示す波形概念
図である。図8に示す装置は、位相切替機能をディジタ
ル信号処理による乗算処理として実現した位相切替装置
であり、図において、801は乗算処理部を有するディ
ジタルシグナルプロセッサ(以下、DSPという)、8
02はDSP801の制御を行うマイコン等の制御部、
803は正相または逆相を選択できる位相切替キーであ
る。
2. Description of the Related Art A conventional phase switching device of this type will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 is a main block diagram showing an example of a conventional phase switching device, and FIG. 9 is a waveform conceptual diagram showing occurrence of abnormal noise when the phase switching device shown in FIG. 8 switches phases. The device shown in FIG. 8 is a phase switching device in which the phase switching function is realized as multiplication processing by digital signal processing. In the figure, reference numeral 801 denotes a digital signal processor (hereinafter referred to as DSP) having a multiplication processing unit;
02 is a control unit such as a microcomputer for controlling the DSP 801;
A phase switching key 803 can select a normal phase or a reverse phase.

【0003】この装置においては、24ビット固定小数
点の係数を有するDSP801を使用し、制御部802
は、正相または逆相毎に係数値を定めており、ディジタ
ル信号処理においては周知のように−1を乗算すること
で逆相信号が得られる。
In this apparatus, a DSP 801 having 24-bit fixed-point coefficients is used, and a control unit 802 is used.
Defines a coefficient value for each positive or negative phase, and in digital signal processing, a negative-phase signal is obtained by multiplying by -1 as is well known.

【0004】 正相の場合、1:係数値=7fffffh 逆相の場合、1:係数値=800000h 使用者による位相切替キー803の操作によって位相が
切り替えられると、制御部802は、キー情報から正相
か逆相かを判断し、対応する1または−1の係数値をD
SP801内の乗算処理部へ転送する。乗算処理部で
は、入力信号に転送された係数を乗算することで位相を
正相または逆相に切り替えて出力することになる。
[0004] In the case of normal phase, 1: coefficient value = 7ffffhh In the case of reverse phase, 1: coefficient value = 800000h When the phase is switched by the operation of the phase switching key 803 by the user, the control unit 802 uses the key information to correct the phase. Phase or opposite phase, and the corresponding coefficient value of 1 or -1
The data is transferred to the multiplication processing unit in SP801. The multiplication unit multiplies the input signal by the transferred coefficient to switch the phase between the normal phase and the negative phase and output the same.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、入力信号波形と使用者の操作による位相
切替タイミングは全く関連がないので、例えば、図9に
示すように、入力信号が大振幅の時に位相切替操作がな
された場合、波形が大きく不連続となり、聴感上切り替
え時に異音(ノイズ)が感知されるという問題点があっ
た。
However, in such a configuration, since the input signal waveform and the phase switching timing by the operation of the user have no relation at all, for example, as shown in FIG. If the phase switching operation is performed at the time, the waveform becomes largely discontinuous, and there is a problem that abnormal noise (noise) is sensed at the time of switching in terms of hearing.

【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、位相切替時の異音発生を低減すると共に、いか
なる時も位相切替操作と聴感上の応答性を維持すること
ができるディジタル信号処理による位相切替装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to reduce the occurrence of abnormal noise at the time of phase switching and to maintain the phase switching operation and audibility at any time. It is an object to provide a phase switching device by processing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の位相切替装置
は、位相切替対象となる入力ディジタルオーディオ信号
を正相または逆相に切り替える乗算処理手段と、前記入
力ディジタルオーディオ信号の振幅状態を検出する検出
処理手段と、前記検出処理手段により制御されると共
に、検出された振幅状態に依存したタイミングで前記乗
算処理手段に基づく乗算処理係数を更新する係数更新処
理手段を含むディジタルシグナルプロセッサ備え、前記
ディジタルシグナルプロセッサは位相切替指示手段によ
りその位相切替が制御されるようにしたものである。
According to the present invention, there is provided a phase switching apparatus, comprising: a multiplication processing means for switching an input digital audio signal to be phase-switched between a normal phase and a negative phase; and detecting an amplitude state of the input digital audio signal. A digital signal processor comprising: a detection processing unit; and a coefficient signal processing unit which is controlled by the detection processing unit and updates a multiplication processing coefficient based on the multiplication processing unit at a timing depending on the detected amplitude state. In the signal processor, the phase switching is controlled by the phase switching instruction means.

【0008】この発明によれば、位相切替時の異音発生
を低減すると共に、いかなる時も位相切替操作と聴感上
の応答性を維持することができる。
According to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of abnormal noise at the time of phase switching and to maintain the phase switching operation and responsiveness at any time.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】(実施の形態1)図1は本発明の位相切替
装置の各実施の形態におけるサウンドプロセッサへの適
用例を示すブロック図であり、この場合のサウンドプロ
セッサは楽器音や音声等の加工を目的としたものであっ
て、後述の実施の形態2及び3においても共通に用いら
れる装置である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing an example of application of a phase switching device according to the present invention to a sound processor in each embodiment. In this case, the sound processor processes musical instruments, voices, and the like. This is an apparatus commonly used in Embodiments 2 and 3 to be described later.

【0011】図1において、101はアナログオーディ
オ信号を出力する音源で、LPF102とADコンバー
タ103によりディジタル信号に変換される。ディジタ
ルオーディオ信号音源の場合は当然ながらLPF102
とAD103は不要である。104はディジタル信号処
理を行うDSPであり、24ビット固定小数点の係数を
有し、その内部処理は、出力信号の位相が正相か逆相か
を演算する乗算処理部111、入力信号の振幅状況を監
視する検出処理部112、位相が正相か逆相かによって
その係数更新を行う係数更新処理部113によって行わ
れる。114は乗算器、115,116は係数格納メモ
リである。入力信号は、乗算器114により乗算係数格
納メモリ115の係数と乗算され、出力信号の位相が正
相であるか逆相であるかが演算される。この出力はDA
コンバータ105に供給され、LPF106によってア
ナログオーディオ信号に変換された後、増幅器107に
よってスピーカ108から出力される。109は、使用
者が操作し、その位相切替指示手段となる位相切替キー
であり、正相か逆相かを定める。110はDSP104
を制御するマイクロコンピュータ等の制御部であり、位
相切替キー109の操作に応じて、検出処理部112と
所望係数格納メモリ116を制御する。なお、この装置
におけるサンプリング周波数は48kHzである。
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a sound source for outputting an analog audio signal, which is converted into a digital signal by an LPF 102 and an AD converter 103. In the case of a digital audio signal source, the LPF 102
And AD103 are unnecessary. Reference numeral 104 denotes a DSP for performing digital signal processing, which has 24-bit fixed-point coefficients. The internal processing includes a multiplication processing unit 111 for calculating whether the phase of the output signal is positive or negative, and the amplitude status of the input signal. And a coefficient update processing unit 113 that updates the coefficient depending on whether the phase is normal or reverse. 114 is a multiplier, and 115 and 116 are coefficient storage memories. The input signal is multiplied by the coefficient of the multiplication coefficient storage memory 115 by the multiplier 114, and it is calculated whether the phase of the output signal is positive or negative. This output is DA
After being supplied to the converter 105 and converted into an analog audio signal by the LPF 106, the analog audio signal is output from the speaker 108 by the amplifier 107. Reference numeral 109 denotes a phase switching key which is operated by the user and serves as a phase switching instruction means, and determines whether the phase is normal or reverse. 110 is DSP104
, And controls the detection processing unit 112 and the desired coefficient storage memory 116 in accordance with the operation of the phase switching key 109. The sampling frequency in this device is 48 kHz.

【0012】本実施の形態は図1に示すサウンドプロセ
ッサの検出処理部112における検出処理手段をしきい
値レベル検出処理と時間管理処理に特定したものであ
り、以下、位相切替キー109の操作によって正相から
逆相に切り替えた場合の一連の動作を説明する。
In this embodiment, the detection processing means in the detection processing unit 112 of the sound processor shown in FIG. 1 is specified for threshold level detection processing and time management processing. A series of operations when switching from the normal phase to the reverse phase will be described.

【0013】まず、正相時は、乗算係数格納メモリの値
は7FFFFFhであり、乗算器114において、入力
信号と乗算され、位相変化がない(入力信号に対して正
相)出力信号が得られている。図2は本発明の位相切替
装置の実施の形態1におけるDSPの1サンプリング周
期内の信号処理フロー図であり、使用者が位相切替キー
109を操作し逆相にすると、制御部110は切替フラ
グとして1をDSP内の検出処理部112に、所望係数
値として800000hをDSP104内の所望係数格
納メモリ116に転送する。このようにして、検出処理
部112における切替フラグが1になると、図2に示す
ように、入力信号の検出処理が開始される。まず、入力
信号の振幅を絶対値に変換して入力信号レベルとし、予
め定められたしきい値との大小を判定して、このしきい
値は聴感上十分小さいと判断される値とし、入力信号の
最大レベルに対して−40dB程度の値とする。このし
きい値は、使用者によって調整できるようにした方が、
扱う音源に対して最適な効果が得やすい。入力信号レベ
ルがしきい値より大きい場合は、振幅が比較的大きく、
位相切替時に異音発生の可能性があると判断し、タイム
アウトカウンタを+1更新し、予め定められたタイムア
ウト値と比較する。
First, in the normal phase, the value of the multiplication coefficient storage memory is 7FFFFFh, and the multiplier 114 multiplies the input signal to obtain an output signal having no phase change (positive phase with respect to the input signal). ing. FIG. 2 is a signal processing flow diagram within one sampling cycle of the DSP according to the first embodiment of the phase switching device of the present invention. When the user operates the phase switching key 109 to reverse the phase, the control unit 110 sets the switching flag. Is transferred to the detection processing unit 112 in the DSP, and 800000h as the desired coefficient value is transferred to the desired coefficient storage memory 116 in the DSP 104. In this way, when the switching flag in the detection processing unit 112 becomes 1, the detection processing of the input signal is started as shown in FIG. First, the amplitude of an input signal is converted into an absolute value to be an input signal level, and a magnitude with a predetermined threshold value is determined. A value of about −40 dB with respect to the maximum level of the signal. This threshold should be adjustable by the user,
Optimal effects are easily obtained for the sound source to be handled. If the input signal level is greater than the threshold, the amplitude is relatively large,
At the time of phase switching, it is determined that there is a possibility of occurrence of abnormal noise, the timeout counter is updated by +1 and compared with a predetermined timeout value.

【0014】このタイムアウト値は、タイムアウト時間
をサンプリング周期数に変換した値であり、タイムアウ
ト時間を20Hz正弦波の半周期分=25ms、つま
り、タイムアウト値=1200サンプリング周期とし、
20Hz以上の周波数の入力信号に対して、最小レベル
が確実に検出できるようにする。このタイムアウト値は
使用者によって調整できるようにした方が、扱う音源に
対して最適な効果が得やすい。
This timeout value is a value obtained by converting the timeout time into the number of sampling cycles, and the timeout time is set to a half cycle of a 20 Hz sine wave = 25 ms, that is, the timeout value = 1200 sampling cycles.
A minimum level is reliably detected for an input signal having a frequency of 20 Hz or more. If this time-out value can be adjusted by the user, it is easier to obtain the optimum effect for the sound source to be handled.

【0015】そして、タイムアウトカウンタとタイムア
ウト値が等しい場合は、検出開始から25msが経過し
たと判断し、強制的に位相切替を実施するために、係数
更新許可フラグを1にして、かつ、次回の検出のために
タイムアウトカウンタを0にクリアしておく。また、タ
イムアウトカウンタがタイムアウト値に達していない場
合は、検出開始から25ms以内であると判断し、係数
更新許可フラグを0にする。
If the time-out counter is equal to the time-out value, it is determined that 25 ms has elapsed since the start of detection, and the coefficient update permission flag is set to 1 in order to forcibly execute the phase switching. The timeout counter is cleared to 0 for detection. If the timeout counter has not reached the timeout value, it is determined that the time is within 25 ms from the start of detection, and the coefficient update permission flag is set to 0.

【0016】一方、入力信号レベルがしきい値より小さ
い場合は、位相切替をしても異音発生の可能性がないと
判断し、位相切替を実施するために係数更新許可フラグ
を1にして、かつ、次回の検出のためにタイムアウトカ
ウンタを0にクリアしておくことにより検出処理が完了
する。
On the other hand, if the input signal level is smaller than the threshold value, it is determined that there is no possibility that abnormal noise will occur even if the phase is switched, and the coefficient update permission flag is set to 1 to perform the phase switching. The detection process is completed by clearing the timeout counter to 0 for the next detection.

【0017】次に、係数更新処理部113において、係
数更新許可フラグが1の場合は、制御部110によって
所望係数格納メモリ116に転送された係数80000
0hを、乗算器114が使用する係数を格納する乗算係
数格納メモリ116にコピー格納する。また、係数更新
許可フラグが0の場合は、係数更新は行わない。
Next, when the coefficient update permission flag is 1 in the coefficient update processing unit 113, the coefficient 80000 transferred to the desired coefficient storage memory 116 by the control unit 110 is used.
0h is copied and stored in the multiplication coefficient storage memory 116 that stores the coefficients used by the multiplier 114. When the coefficient update permission flag is 0, the coefficient is not updated.

【0018】最後に、乗算処理部111の乗算器114
において、入力信号と乗算係数格納メモリの値である。
800000hが乗算され、つまり、位相が反転した
(入力信号に対して逆相)出力信号が得られる。
Finally, the multiplier 114 of the multiplication processing unit 111
, The values of the input signal and the multiplication coefficient storage memory.
800000h is multiplied, that is, an output signal whose phase is inverted (opposite to the input signal) is obtained.

【0019】図3は本発明の位相切替装置の実施の形態
1における正弦波を入力信号とした場合の切替時の波形
概念図であり、正相から逆相に切り替えた場合、図3に
示すように、しきい値以下となったサンプリング点以降
の信号が逆相となっており、この変化点は聴感上十分小
さいと判断されるので異音を発生させることなく、位相
切替を行うことができる。
FIG. 3 is a waveform conceptual diagram at the time of switching when a sine wave is used as an input signal in the first embodiment of the phase switching device of the present invention. FIG. As described above, the signals after the sampling point below the threshold value are out of phase, and this change point is judged to be sufficiently small in terms of hearing, so that phase switching can be performed without generating abnormal noise. it can.

【0020】なお、前記のしきい値レベル検出処理で
は、1サンプリング周期(48kHzサンプリングの場
合、約20μs)の時間精度で入力信号のレベルが監視
でき、通常の音声音楽再生時において、入力信号レベル
が聴感上十分小さいと判断される時に、位相が正相から
逆相、または逆相から正相に切り替わるので、検出処理
がない場合に比較すると、出力信号波形が大きく不連続
となることがなく、聴感上、切り替え時に異音(ノイ
ズ)が感知されることは少ない。
In the threshold level detection process, the level of the input signal can be monitored with a time accuracy of one sampling period (about 20 μs in the case of 48 kHz sampling). When it is determined that the signal is sufficiently small in terms of hearing, the phase switches from normal phase to reverse phase or from reverse phase to normal phase. In terms of hearing, abnormal noise (noise) is rarely detected at the time of switching.

【0021】以上のように本実施の形態によれば、しき
い値以下となったサンプリング点以降の信号が逆相とな
っており、この変化点は聴感上十分小さいと判断される
ので異音発生のない位相切替を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the signals after the sampling point which is equal to or less than the threshold value have opposite phases, and this change point is judged to be sufficiently small in terms of hearing. Phase switching without occurrence can be performed.

【0022】(実施の形態2)本実施の形態は図1に示
すサウンドプロセッサの検出処理部112における検出
処理手段をゼロクロス検出処理と時間管理処理に特定し
たものであり、以下、実施の形態1と同様に位相切替キ
ー109の操作によって正相から逆相に切り替えた場合
の一連の動作を実施の形態1とは異なる処理となる検出
処理部112に関して重点的に説明する。
(Embodiment 2) In this embodiment, the detection processing means in the detection processing unit 112 of the sound processor shown in FIG. 1 is specified as a zero-cross detection process and a time management process. Similarly, a series of operations in the case where the phase is switched from the normal phase to the reverse phase by operating the phase switching key 109 will be mainly described with respect to the detection processing unit 112 which is different from the first embodiment.

【0023】図4は本発明の位相切替装置の実施の形態
2におけるDSPの1サンプリング周期内の信号処理フ
ロー図、図5は本発明の位相切替装置の実施の形態2に
おけるゼロクロス判定値を求めるための信号ブロック図
である。まず、図4に示すように、検出処理部112に
おいて切替フラグが1になると入力信号の振幅の検出処
理が開始される。次に図5に示すように現サンプリング
周期の入力信号の振幅と、1サンプリング周期前の入力
信号の振幅を乗算してゼロクロス判定値とし、その正負
を判定するが、ゼロクロスか否かの判定は、入力信号の
振幅状態がディジタル信号処理上(数1)を満たす場合
をゼロクロス時と判断する。
FIG. 4 is a flowchart of signal processing within one sampling period of the DSP according to the second embodiment of the phase switching device of the present invention, and FIG. 5 obtains a zero cross determination value in the second embodiment of the phase switching device of the present invention. FIG. 2 is a signal block diagram for the operation. First, as shown in FIG. 4, when the switching flag becomes 1 in the detection processing unit 112, the detection processing of the amplitude of the input signal is started. Next, as shown in FIG. 5, the amplitude of the input signal in the current sampling cycle is multiplied by the amplitude of the input signal one sampling cycle before to obtain a zero-cross determination value, and the sign thereof is determined. When the amplitude state of the input signal satisfies the digital signal processing (Equation 1), it is determined to be a zero crossing time.

【0024】[0024]

【数1】現サンプリング周期の信号振幅値×1サンプリ
ング周期前の信号振幅値≦0つまり、信号波形が振幅ゼ
ロ軸を交差するタイミングを検出すればよく、ゼロクロ
ス判定値が正の場合は、振幅が比較的大きいので、位相
切替時に異音発生の可能性があると判断し、タイムアウ
トカウンタを+1更新し、予め定められたタイムアウト
値と比較する。
## EQU1 ## The signal amplitude value of the current sampling cycle.times.the signal amplitude value of one sampling cycle before.ltoreq.0, that is, the timing at which the signal waveform crosses the zero-amplitude axis may be detected. Is relatively large, it is determined that there is a possibility of occurrence of abnormal noise at the time of phase switching, the timeout counter is updated by +1 and compared with a predetermined timeout value.

【0025】このタイムアウト値は、タイムアウト時間
をサンプリング周期数に変換した値であり、タイムアウ
ト時間は、検出下限周波数から(数2)で定めることが
できる。
This timeout value is a value obtained by converting the timeout time into the number of sampling periods, and the timeout time can be determined from the lower limit detection frequency by (Equation 2).

【0026】[0026]

【数2】タイムアウト時間=1/下限周波数/2 この場合、下限周波数を20Hzとすると、 タイムアウト時間=1/20Hz/2=25ms タイムアウト値=25ms×48kHz=1200サン
プリング周期 このように、20Hz以上の周波数の入力信号に対し
て、ゼロクロスタイミングが確実に検出できるようにす
る。このタイムアウト値は、使用者によって調整できる
ようにした方が、扱う音源に対して最適な効果が得やす
い。
## EQU2 ## Timeout time = 1 / lower limit frequency / 2 In this case, assuming that the lower limit frequency is 20 Hz, timeout time = 1/20 Hz / 2 = 25 ms timeout value = 25 ms.times.48 kHz = 1200 sampling period. A zero-cross timing is reliably detected for an input signal of a frequency. If this time-out value can be adjusted by the user, it is easier to obtain the optimal effect for the sound source to be handled.

【0027】タイムアウトカウンタとタイムアウト値が
等しい場合は、検出開始から25msが経過したと判断
し、強制的に位相切替を実施するために、係数更新許可
フラグを1にして、かつ、次回の検出のためにタイムア
ウトカウンタを0にクリアしておく。また、タイムアウ
トカウンタとタイムアウト値に達していない場合は、検
出開始から25ms以内であると判断し、係数更新許可
フラグを0にする。
If the timeout counter is equal to the timeout value, it is determined that 25 ms has elapsed from the start of detection, and the coefficient update permission flag is set to 1 in order to forcibly perform phase switching, and the next detection is performed. Therefore, the timeout counter is cleared to 0. If the time-out counter and the time-out value have not been reached, it is determined that it is within 25 ms from the start of detection, and the coefficient update permission flag is set to 0.

【0028】一方、ゼロクロス判定値がゼロ以下の場合
は、ゼロクロスのタイミングであり、振幅が比較的小さ
いので、位相切替時をしても異音発生の可能性がないと
判断し、位相切替を実施するために、係数更新許可フラ
グを1にして、かつ、次回の検出のためにタイムアウト
カウンタを0にクリアし、検出処理が完了する。この検
出処理以降は係数更新処理部113、乗算処理部111
において、実施の形態1と同様の処理が行われる。
On the other hand, when the zero-cross judgment value is equal to or less than zero, it is the timing of the zero-cross, and since the amplitude is relatively small, it is determined that there is no possibility that abnormal noise will occur even when the phase is switched. In order to execute, the coefficient update permission flag is set to 1 and the timeout counter is cleared to 0 for the next detection, and the detection processing is completed. After this detection processing, the coefficient update processing unit 113 and the multiplication processing unit 111
, The same processing as in the first embodiment is performed.

【0029】図6は本発明の位相切替装置の実施の形態
2における正弦波を入力信号とした場合の切替時の波形
概念図であり、ゼロクロスとなったサンプリング点以降
の信号が逆相となっており、この変化点はゼロ軸に十分
近く、聴感上十分小さいと判断されるので、異音を発生
させることなく位相切替を行うことができる。
FIG. 6 is a conceptual diagram of waveforms at the time of switching when a sine wave is used as an input signal in the second embodiment of the phase switching device of the present invention. Since this change point is determined to be sufficiently close to the zero axis and sufficiently small in terms of audibility, phase switching can be performed without generating abnormal noise.

【0030】なお、前記のゼロクロス検出処理では、1
サンプリング周期の時間精度で波形のゼロクロスが監視
できるので、通常の音声や音楽再生時においては、ゼロ
クロス時は入力信号の振幅が小さく、また、正の最大値
から負の最大値に変化する矩形波のような場合も、ゼロ
クロス時に、位相が正相から逆相、または、逆相から正
相に切り替えることは、検出処理がない場合に比較する
と、出力信号波形が大きく不連続となることがなく、聴
感上、切り替え時に異音(ノイズ)が感知されることは
少ない。
In the above-mentioned zero cross detection processing, 1
Since the zero crossing of the waveform can be monitored with the time accuracy of the sampling cycle, the amplitude of the input signal is small at the time of zero crossing during normal sound or music playback, and the rectangular wave changes from the maximum positive value to the maximum negative value. In such a case, the switching of the phase from the normal phase to the negative phase or from the negative phase to the normal phase at the time of the zero crossing does not cause a large discontinuity in the output signal waveform as compared with the case where there is no detection processing. In terms of hearing, abnormal noise (noise) is rarely detected at the time of switching.

【0031】さらに、検出処理にタイムアウト時間を管
理する時間管理手段を設けることにより、しきい値以下
のレベルがない直流的な入力信号の場合、直流信号成分
のオフセットにより交流信号的な振幅ゼロ軸が本来のゼ
ロ軸(ディジタル信号処理上のゼロ)と差異が生じ、ゼ
ロクロスがない入力信号の場合等、いかなる入力信号状
態においても位相切替が確実に実施される。
Further, by providing a time management means for managing a time-out period in the detection processing, in the case of a DC-like input signal having no level below the threshold value, the amplitude of the AC signal-like zero axis is reduced by the offset of the DC signal component. Is different from the original zero axis (zero in digital signal processing), and the phase switching is reliably performed in any input signal state such as an input signal having no zero cross.

【0032】また、このタイムアウト時間は、ゼロクロ
ス検出処理中においては、ゼロクロス検出が有効となる
入力信号の下限周波数を決定する。すなわち、例えば、
入力信号を20Hzの正弦波とした場合、1周期の1/
2である25msに1回はゼロクロスが発生する。換言
すれば、タイムアウト時間を25msに設定することに
より20Hz以上の入力信号に対して常にゼロクロスに
同期した位相切替が実現でき、20Hz以下の入力信号
に対しては、検出開始25ms後に位相切替が実現でき
る。
The timeout period determines the lower limit frequency of the input signal at which the zero-cross detection is valid during the zero-cross detection processing. That is, for example,
When the input signal is a sine wave of 20 Hz, 1/1 of one cycle
Zero crossing occurs once every 25 ms, which is 2. In other words, by setting the timeout time to 25 ms, phase switching synchronized with zero-cross can always be realized for input signals of 20 Hz or more, and for input signals of 20 Hz or less, phase switching is realized 25 ms after detection starts. it can.

【0033】以上のように本実施の形態によれば、しき
い値以下となったサンプリング点以降の信号が逆相とな
っており、この変化点はゼロ軸に十分近く、聴感上十分
小さいと判断されるので異音発生のない位相切替を行う
ことができる。
As described above, according to the present embodiment, the signals after the sampling point that is equal to or less than the threshold value are out of phase, and this change point is sufficiently close to the zero axis and sufficiently small in terms of hearing. Since the determination is made, phase switching without generation of abnormal noise can be performed.

【0034】(実施の形態3)本実施の形態は図1に示
すサウンドプロセッサの検出処理部112における検出
処理手段をしきい値検出処理とゼロクロス検出処理と時
間管理処理に特定したものであり、これら各処理の個々
の処理動作については実施の形態1及び2と同様である
ので、これらの組合せの点について重点的に説明する。
(Embodiment 3) In this embodiment, the detection processing means in the detection processing unit 112 of the sound processor shown in FIG. 1 is specified as a threshold detection process, a zero-cross detection process, and a time management process. Since the individual processing operations of these processes are the same as those in the first and second embodiments, the points of their combination will be mainly described.

【0035】図7は本発明の位相切替装置の実施の形態
3におけるDSPの1サンプリング周期内の信号処理フ
ロー図である。まず、図7に示すように検出処理部11
2において、入力信号の振幅が検出されるが、同一の入
力信号に対してしきい値検出処理とゼロクロス検出処理
を同サンプリング周期内に行い、どちらかが位相切替時
をしても異音発生の可能性がないと判断した場合に係数
更新許可フラグを1とするものである。つまり、2つの
検出結果の論理和を取るものである。これにより、入力
信号の振幅の検出精度を向上させ、タイムアウトによる
強制切替時の異音発生確率を低減させることができる。
なお、しきい値検出処理とゼロクロス検出処理の2つの
検出結果が共に位相切替をしても異音発生の可能性がな
いと判断した場合に限り、係数更新許可フラグを1とす
ることも可能であり、この場合は2つの検出結果の論理
積を取ることになり、前記2つの検出結果の論理和を取
る場合と同様にタイムアウトによる強制切替時の異音発
生確率を低減させることができる。
FIG. 7 is a flow chart of signal processing within one sampling cycle of the DSP according to the third embodiment of the phase switching apparatus of the present invention. First, as shown in FIG.
In step 2, the amplitude of the input signal is detected, but threshold detection processing and zero-cross detection processing are performed on the same input signal within the same sampling period. When it is determined that there is no possibility of the coefficient update, the coefficient update permission flag is set to 1. That is, the logical sum of the two detection results is obtained. As a result, it is possible to improve the detection accuracy of the amplitude of the input signal and reduce the probability of occurrence of abnormal noise at the time of forced switching due to timeout.
Note that the coefficient update permission flag can be set to 1 only when it is determined that there is no possibility of occurrence of abnormal noise even when the two detection results of the threshold value detection processing and the zero-cross detection processing are both switched in phase. In this case, the logical product of the two detection results is calculated, and similarly to the case of calculating the logical sum of the two detection results, it is possible to reduce the abnormal noise occurrence probability at the time of forced switching due to timeout.

【0036】以上のように本実施の形態によれば、同一
の入力信号に対して、しきい値検出処理とゼロクロス検
出処理を同サンプリング周期内に行い、これらの処理の
一方または両方が位相切替をしても異音発生の可能性が
ないと判断した場合に、係数更新許可フラグを1とする
ものであり、換言すれば、2つの検出結果の論理和また
は論理積を取ることで、入力信号の振幅の検出精度を向
上させ、タイムアウトによる強制切替時の異音発生確率
を低減させ、異音発生のない位相切替を行うことができ
る。
As described above, according to the present embodiment, the threshold detection process and the zero-cross detection process are performed on the same input signal within the same sampling period, and one or both of these processes are phase-switched. Is performed, the coefficient update permission flag is set to 1 when it is determined that there is no possibility of occurrence of abnormal noise. In other words, the logical sum or the logical product of the two detection results is obtained to obtain the input. It is possible to improve the detection accuracy of the amplitude of the signal, reduce the probability of occurrence of abnormal noise at the time of forced switching due to timeout, and perform phase switching without generation of abnormal noise.

【0037】なお、実施の形態1ないし3に示したしき
い値,タイムアウト値はこの値に限られるものではなく
調整可能であることは勿論であり、また、前記各実施の
形態に示したDSPにおいては、位相切替以外の多様な
機能(利得可変,周波数特性可変,残響音付加等)も実
現可能であり、位相切替装置に限らず、本発明の機能を
含む各種オーディオ装置の多機能化,高音質化,小型
化,コストダウンを実現することができる。
It should be noted that the threshold value and the timeout value described in the first to third embodiments are not limited to these values, but can be adjusted. , Various functions other than the phase switching (variable gain, variable frequency characteristics, addition of reverberation, etc.) can also be realized. High sound quality, miniaturization, and cost reduction can be realized.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、入力信号
の振幅に依存した位相切替処理を行うことにより異音の
発生を低減させ、かつ、位相切替操作と聴感上の応答性
を維持することができるという有利な効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the occurrence of abnormal noise is reduced by performing the phase switching processing depending on the amplitude of the input signal, and the phase switching operation and audibility are maintained. This has the advantageous effect that it can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の位相切替装置の各実施の形態における
サウンドプロセッサへの適用例を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an example of application of a phase switching device of the present invention to a sound processor in each embodiment.

【図2】本発明の位相切替装置の実施の形態1における
DSPの1サンプリング周期内の信号処理フロー図
FIG. 2 is a signal processing flow diagram within one sampling cycle of a DSP according to the first embodiment of the phase switching device of the present invention.

【図3】本発明の位相切替装置の実施の形態1における
正弦波を入力信号とした場合の切替時の波形概念図
FIG. 3 is a conceptual waveform diagram at the time of switching when a sine wave is used as an input signal in the first embodiment of the phase switching device of the present invention.

【図4】本発明の位相切替装置の実施の形態2における
DSPの1サンプリング周期内の信号処理フロー図
FIG. 4 is a signal processing flow diagram in one sampling cycle of a DSP according to a second embodiment of the phase switching device of the present invention.

【図5】本発明の位相切替装置の実施の形態2における
ゼロクロス判定値を求めるための信号ブロック図
FIG. 5 is a signal block diagram for obtaining a zero-crossing determination value in a second embodiment of the phase switching device of the present invention.

【図6】本発明の位相切替装置の実施の形態2における
正弦波を入力信号とした場合の切替時の波形概念図
FIG. 6 is a conceptual waveform diagram at the time of switching when a sine wave is used as an input signal in Embodiment 2 of the phase switching device of the present invention.

【図7】本発明の位相切替装置の実施の形態3における
DSPの1サンプリング周期内の信号処理フロー図
FIG. 7 is a signal processing flow diagram in one sampling cycle of a DSP according to a third embodiment of the present invention;

【図8】従来の位相切替装置の一例を示す要部ブロック
FIG. 8 is a main block diagram showing an example of a conventional phase switching device.

【図9】従来の位相切替装置の位相切替時における異音
発生を示す波形概念図
FIG. 9 is a waveform conceptual diagram showing the generation of abnormal noise at the time of phase switching of the conventional phase switching device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 音源 102,106 LPF 103 ADコンバータ 104 ディジタルシグナルプロセッサ(DSP) 105 DAコンバータ 107 増幅器 108 スピーカ 109 位相切替キー 110 制御部 111 乗算処理部 112 検出処理部 113 係数更新処理部 114 乗算器 115,116 係数格納メモリ Reference Signs List 101 sound source 102, 106 LPF 103 AD converter 104 digital signal processor (DSP) 105 DA converter 107 amplifier 108 speaker 109 phase switching key 110 control unit 111 multiplication processing unit 112 detection processing unit 113 coefficient update processing unit 114 multipliers 115, 116 coefficients Storage memory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位相切替対象となる入力ディジタルオー
ディオ信号を正相または逆相に切り替える乗算処理手段
と、前記入力ディジタルオーディオ信号の振幅状態を検
出する検出処理手段と、前記検出処理手段により制御さ
れると共に、検出された振幅状態に依存したタイミング
で前記乗算処理手段に基づく乗算処理係数を更新する係
数更新処理手段を含むディジタルシグナルプロセッサ備
え、前記ディジタルシグナルプロセッサは位相切替指示
手段によりその位相切替が制御されることを特徴とする
位相切替装置。
1. A multiplication processing means for switching an input digital audio signal to be phase-switched between a normal phase and a negative phase, a detection processing means for detecting an amplitude state of the input digital audio signal, and a control means controlled by the detection processing means. And a digital signal processor including a coefficient update processing means for updating a multiplication coefficient based on the multiplication processing means at a timing depending on the detected amplitude state. The digital signal processor switches its phase by a phase switching instruction means. A phase switching device characterized by being controlled.
【請求項2】 検出処理手段は、位相切替対象となる入
力ディジタルオーディオ信号が聴感上十分小さいと判断
されるしきい値以下であるタイミングで乗算処理係数を
更新するよう係数更新処理手段を制御することを特徴と
する請求項1記載の位相切替装置。
2. The detection processing means controls the coefficient updating processing means to update the multiplication processing coefficient at a timing at which the input digital audio signal to be phase-switched is equal to or less than a threshold value which is judged to be sufficiently small in audibility. The phase switching device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 検出処理手段は、位相切替対象となる入
力ディジタルオーディオ信号が交流信号的に振幅ゼロ軸
を交差するタイミングで乗算処理係数を更新するよう係
数更新処理手段を制御することを特徴とする請求項1記
載の位相切替装置。
3. The detection processing means controls the coefficient update processing means so as to update the multiplication processing coefficient at a timing when an input digital audio signal to be phase-switched crosses the zero amplitude axis in an AC signal manner. The phase switching device according to claim 1.
【請求項4】 検出処理手段は、位相切替対象となる入
力ディジタルオーディオ信号が聴感上十分小さいと判断
されるしきい値以下であるタイミングおよび/または前
記入力ディジタルオーディオ信号が交流信号的に振幅ゼ
ロ軸を交差するタイミングで乗算処理係数を更新するよ
う係数更新処理手段を制御することを特徴とする請求項
1記載の位相切替装置。
4. The detection processing means includes a timing at which an input digital audio signal to be phase-switched is equal to or less than a threshold value that is judged to be sufficiently small in audibility and / or the input digital audio signal has an amplitude of zero as an AC signal. 2. The phase switching device according to claim 1, wherein the coefficient update processing means is controlled so as to update the multiplication coefficient at a timing of crossing the axis.
【請求項5】 検出処理手段は、強制的に係数更新処理
を行うために検出開始から強制的な係数更新処理までの
時間を管理する時間管理処理手段をさらに有することを
特徴とする請求項2ないし4のいずれか一つに記載の位
相切替装置。
5. The detection processing means further comprises time management processing means for managing the time from the start of detection to the forced coefficient update processing in order to forcibly perform the coefficient update processing. The phase switching device according to any one of claims 1 to 4.
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